JPH11500251A - 磁気抵抗変換ヘッド装置を有する直接アクセス記憶装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 直接アクセス記憶装置は、軸の回りに回転するように装着された少なくとも１つのディスクを含み、データを記憶するための対向したディスク表面を有する直接アクセス記憶装置によって達成される。各ディスク表面を横切って移動してデータ信号をそのディスク表面に書き込むための及びそのディスク表面から読み取るための磁気抵抗（ＭＲ）変換器ヘッドが設けられる。各ＭＲ変換器ヘッドは読取素子及び書込素子を含んでいる。ＭＲ変換器ヘッドと関連した前置増幅器がその読取素子及び書込素子の読取信号及び書込信号を増幅する。前置増幅器とＭＲ変換器ヘッドとの間で可撓ケーブルが読取信号及び書込信号を結合する。その可撓ケーブルはＭＲ変換器ヘッドの各連続したペアのための共通読取リターン信号線を含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】 磁気抵抗変換ヘッド装置を有 する直接アクセス記憶装置 技術分野 本発明は、概して云えば、直接アクセス記憶装置（ＤＡＳＤ）に関するもので あり、更に詳しく云えば、ＤＡＳＤにおいて使用される磁気抵抗変換ヘッド信号 装置に関するものである。 背景技術 既知のデータ処理システムのためのデータを記憶するために、直接アクセス記 憶装置（ＤＡＳＤ）のような種々のタイプの記憶装置が使用される。１つのよく 使用されるタイプのＤＡＳＤは複数のディスクを含む磁気ディスク装置であり、 それらのディスクは、磁気読取／書込ヘッドによりデータを書き込まれ及びデー タを読み取られる磁気活性材料を持った表面を有する。他のタイプのＤＡＳＤに おいて、光学的データ記憶媒体或いは他のデータ記憶媒体が使用されることもあ る。 磁気ディスク装置では、ディスクは、ディスク表面上にセクタ及びトラックを 定義するためにフォーマットされる。トラックは、通常、ディスク軸と同軸の円 形の領域であり、そ こにデータが書き込まれる。セクタはディスクに書き込まれた所定量のデータを 記憶することができるトラックの部分である。ＤＡＳＤのディスク上の軸方向に 整列したトラックはシリンダと呼ばれる。データのブロックが記憶されるＤＡＳ Ｄのセクタは、固有の物理的データ・ブロック・アドレス（ＤＢＡ）を有する。 ＤＡＳＤの各ディスクは１つの共通軸の回りを一斉に回転し、通常、各面に対し て１つの変換器ヘッドがディスク面を横切って半径方向に一斉に移動する。デー タが１つの物理的ＤＢＡから読み取られ或いはそれに書き込まれる時、ヘッドは 、そのＤＢＡが見つかるトラックを含むシリンダと整列するように移動し、そし て、そのＤＢＡのセクタがヘッドの下を回転する時にデータ転送が生じる。 磁気抵抗（ＭＲ）変換器ヘッドはＤＡＳＤのための読取／書込テクノロジにお ける大きな前進を与えるものである。ＭＲヘッドの１つの利点は読取及び書込の ために別々の素子を使用することである。これは、書込素子が幅広いこと、例え ば、幅がほとんど全トラック・ピッチであることを許容し、読取素子が幅狭いこ とを許容する。この書込幅広及び読取幅狭機能は、サーボ・システムにおけるト ラック・ミスレジストレーション（ＴＭＲ）要件を緩和する。 第４図は、ＤＡＳＤにおけるＭＲ変換器ヘッドを接続するための通常の配列を 示す。各ＭＲ変換器ヘッドは４つの信号線を必要とする。ＭＲ書込素子に書込電 流を搬送するために２つの信号線が使用され、ＭＲ読取素子に読取電流を搬送す るために２つの信号線が使用される。 ＭＲヘッドは非常に小さい振幅の信号を与える。電気的信号路における望まし くない雑音を拾うことは信号の劣化を生じさせることがある。ＭＲ前置増幅器は 、早くから、読取電流及び書込電流を増幅するために電気的信号路において使用 されている。幾つかの既知のＤＡＳＤでは、ＭＲ前置増幅器は、都合よく、アク チュエータから離れた静止ロケーションに置かれる。ＭＲ前置増幅器をアクチュ エータから離しておくことは、アクチュエータの質量を小さくし、アクセス・タ イムを高速化する。第４図の従来技術の配列に示されるように、静止したＭＲ前 置増幅器を設けることは、ＭＲ信号線を保持するための可撓ケーブルを必要とす る。 ディスク・ドライブの大きさは、通常、形状因子、即ち、長さ、幅、及び高さ の寸法の工業的標準によって制限される。ディスク・ドライブ装置の形状因子は 益々小さくなるので、使用システムのための電気的接続部分は装置の形状因子の 益々大きな部分を利用することができる。ある形状因子の場合、ＭＲ変換器ヘッ ドを使用するに必要な信号線の数は、可撓ケーブルにとって許容し得るスペース を越えることがある。 ＭＲヘッドとの信号接続を行い且つ読取信号に対する十分な雑音拒否を維持す るＤＡＳＤにおける改良された装置を提供する必要がある。 発明の開示 本発明の主たる目的は、直接アクセス記憶装置においてＭＲ変換器ヘッドとの 信号接続を行うための装置にして、従来技術の装置における欠点の多くを克服す る装置を提供することにある。 要約すると、本発明の目的及び利点は、軸の回りに回転するように装着された 少なくとも１つのディスクを含み、データを記憶するための対向したディスク表 面を有する直接アクセス記憶装置によって達成される。各ディスク表面を横切っ て移動してデータ信号をそのディスク表面に書き込むための及びそのディスク表 面から読み取るための磁気抵抗（ＭＲ）変換器ヘッドが設けられる。各ＭＲ変換 器ヘッドは読取素子及び書込素子を含んでいる。ＭＲ変換器ヘッドと関連した前 置増幅器がその読取素子及び書込素子の読取信号及び書込信号を増幅する。前置 増幅器とＭＲ変換器ヘッドとの間で可撓ケーブルが読取信号及び書込信号を結合 する。その可撓ケーブルはＭＲ変換器ヘッドの各連続したペアのための共通読取 リターン信号線を含んでいる。 図面の簡単な説明 第１図は、本発明を具体化するデータ記憶ディスク・ファイルの概略的ブロッ ク図である。 第２図は、第１図のデータ記憶ディスク・ファイルのデータ・ディスク表面の トラック及びセクタを示す図である。 第３図は、第１図のデータ記憶ディスク・ファイルにおけ る本発明による磁気抵抗変換器ヘッド信号装置を示すブロック図である。 第４図は、磁気抵抗変換器ヘッドのための従来技術の接続機構を示すブロック 図である。 発明を実施するための最良の形態 第１図には、データ記憶ディスク・ファイル１０の部品の部分的概略ブロック 図が示される。ディスク・ファイル１０は、１２として全体的に指定されたデー タ記憶媒体及び１４として全体的に指定された制御装置を含んでいる。本発明の 好適な実施例では、そのデータ記憶媒体は固定した磁気ディスク駆動装置１２と して具体化されているが、他の機械的な可動記憶機構も使用可能である。本発明 の利用は特定の駆動装置の構造の詳細に限定されるものではないので、ディスク 駆動装置１２は本発明を理解するに十分な程度に簡略化した形で示される。 第１図及び第２図を参照すると、ディスク駆動装置１２は磁性表面を有するデ ィスク１８のスタック１６を含む。ディスク１８は、対向したディスク表面２６ の上に磁性材料の層を含んでいる。ディスク駆動装置１２は、選択された記憶容 量を与えるために、第１図に示されるように表面０から表面Ｎまで番号を付され た選択された数の両面データ・ディスク１８を含んでいる。データ・ディスク１ ８の各ディスク表面２６の磁気媒体には、複数のデータ情報トラック又はシリン ダが同心円パターンで配列されている。データ情報トラック２８は、第２図に示 されたＲ０のようなサーボ参照トラックに関して所定の位置に配置される。デー タ・シリンダはデータ表面０−Ｎに対する一組の対応するデータ情報トラック２ ８を含んでいる。例えば、ディスク表面２６には、第２図に示されるように、０ −９５０の番号を付された９５１個のデータ・シリンダを含むことが可能である 。各データ情報トラック２８はそのシリンダの回りに等間隔で配置された複数の データ・セクタ３０、例えば、０−９５の番号を付された９６個のデータ・セク タを含んでいる。 ディスク１８は、一体化されたスピンドル及びモータ・アセンブリ３２上でそ のアセンブリにより同時に回転するように平行して設けられる。各ディスク１８ におけるデータ情報トラック２８は、ディスク表面を横切って移動可能な対応す るデータ変換器ヘッド３４によって読み取られ或いは書き込まれる。変換器ヘッ ド３４は、支持スピンドル４０の回りを同時的ピボット運動を行うための一体化 されたアーム３８によって搬送される。アーム３８の１つは、ヘッド駆動モータ ４４によってピボット運動するように駆動される延長部４２を含んでいる。一般 には幾つかの駆動装置が使用されているけれども、シリンダ２８に追従してそれ との整列状態にヘッドを位置決めするために、モータ４４はマグネット及びコア ・アセンブリ（図示されてない）と協同して変換器ヘッド３４を半径方向に同期 的に動かすように動作制御されるコイル ４６を含むことが可能である。 データ利用装置１４は、一般には、インターフェース・プロセッサ又はファイ ル・プロセッサ５０を含み、そのファイル・プロセッサ５０は、その後のアクセ ス及び使用のためにディスク１８のデータ・セクタ３０に記憶されるべきデータ の転送を制御する。サーボ・プロセッサ５２はインターフェース・プロセッサ５ ０、モータ３２及び４４、及びデータ変換器ヘッド３４の間に結合される。サー ボ・プロセッサ５２は、ターゲット又は選択されたデータＬＢＡとの整列状態に ヘッド３４を動かす操作及びインターフェース・プロセッサ５０の制御の下にデ ータを転送する動作を制御する。 ディスク・アクセスは、サーボ・プロセッサ５２によって動作的に制御される 。モータ３２は、ディスク・スタック１６を回転するように動作する。サーボ・ プロセッサ５２は、ヘッド駆動モータ４４によってデータ・ヘッド３４を回転デ ィスク１８に関して半径方向に動かすためにサーボ制御オペレーションを使用し 、データが読み取られるべき又は書き込まれるべきシリンダ２８における特定の 半径方向位置と各データ変換器ヘッドとを選択的に整列させる。 第３図を参照すると、本発明に従って配列された信号装置と共にディスク・フ ァイル１０の１対の連続した変換器ヘッド３４が示される。変換器ヘッド３４は ＭＲヘッド１及びＭＲヘッド２と記された磁気抵抗（ＭＲ）ヘッドである。各Ｍ Ｒヘッド３４はＭＲ読取素子及びＭＲ書込素子を含んでいる。 ＭＲ前置増幅器６０からの信号接続は、各ＭＲ読取素子及びＭＲ書込素子に対す るそれぞれのねじれた１対のヘッド支持ワイヤを通して可撓ケーブル６２によっ て与えられる。ＭＲヘッド３４の各書込素子に対して、可撓ケーブル６２におけ る１対の書込信号線が必要である。本発明によれば、可撓ケーブル６２は、ディ スク・ファイル１０におけるＭＲヘッド３４の各連続したペアのために利用され る「共通読取リターン」と記された単一の読取リターン信号導体又は線を含んで いる。その共通読取リターンは、読取ヘッド支持ワイヤが可撓ケーブル６２に取 り付けられるポイントから延びている。 ＭＲ読取素子からの読取リターン信号が基準電位、一般には、接地電位になる ことを可能にするシングル・エンドＭＲ前置増幅器をＭＲ前置増幅器６０のため に使用することが可能である。ＭＲ前置増幅器６０への共通読取リターン信号線 の接続のための基準電位はＩ／Ｏ入力において負のラベル（−）により示される 。ＭＲ前置増幅器６０への読取信号線接続はＩ／Ｏ入力において正のラベル（＋ ）により示される。ディスク・ファイル１０において、共通読取リターン信号線 は、読取信号に対する十分な雑音拒否を維持するために必要である。ＭＲ読取信 号線及びＭＲ共通読取リターン信号線を可撓ケーブル６２において一緒に近接し て保持することは相互インダクタンスを増加させる。図示のように、共通読取リ ターン信号線は、共通モード雑音拒否のための十分な相互インダクタンスを維持 するために、ＭＲヘッド１及び２に対す るそれぞれの読取信号線の間に配置される。 第３図に示されるように、可撓ケーブル６２の入出力（Ｉ／Ｏ）接続の数が、 ２つのＭＲヘッド３４及びＭＲ前置増幅器６０を含むディスク・ファイルに対し て１だけ減少する。可撓ケーブル６２における信号線の数の減少は、可撓ケーブ ル幅の減少又は前置増幅器のＩ／Ｏの減少、或いは可撓ケーブル６２におけるよ り広いライン幅を可能にすることを含むが、それらに限定されない数多くの利点 を与える。 産業上の利用可能性 Ｎに等しい複数のＭＲヘッドを含むディスク・ファイル１０において、必要な 読取信号線の数は、第４図の従来技術の配列に比べて、Ｎ／２だけ（但し、Ｎは 偶数個のＭＲヘッドの数である）又は（Ｎ−１）／２だけ（但し、Ｎは奇数個の ＭＲヘッドの数である）減少する。同様に、ＭＲ前置増幅器６０のＩ／Ｏ接続の 必要な数も減少させることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ポス、ジョー、マーテイン アメリカ合衆国ミネソタ州ロチェスター、 カントリーウッド・ドライブ・エス．イ ー．，4901

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．軸の回りを回転するように設けられ、データを記憶するための対向したディ スク表面を有する少なくとも１つのディスクと、 データ信号をそれぞれのディスク表面に書き込むために及びそれぞれのディス ク表面から読み取るためにそれぞれのディスク表面を横切って移動するように設 けられた、書込素子及び読取素子を含む磁気抵抗（ＭＲ）変換器手段と、 前記ＭＲ変換器手段と関連して読取信号及び書込信号を増幅するための前置増 幅器手段と、 前記前置増幅器手段及び前記ＭＲ変換器手段の間で前記読取信号及び書込信号 を結合するための可撓ケーブル手段と、 を含み、 前記可撓ケーブル手段は前記ＭＲ変換器手段の各連続したペアに対する共通読 取リターン信号線を含むことを特徴とする直接アクセス記憶装置。 ２．前記可撓ケーブル手段は前記連続したペアの前記ＭＲ変換器手段の各々に対 して各書込素子に連結された２つの書込信号線及び１つの読取信号線を含み、更 に前記共通読取リターン信号線を含むことを特徴とする請求の範囲第１項に記載 の直接アクセス記憶装置。 ３．前記共通読取リターン信号線は前記連続したペアの前記ＭＲ変換器手段の各 々に対して前記読取信号線の間に配置さ れることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の直接アクセス記憶装置。 ４．前記信号線は前記可撓ケーブル手段に沿って実質的に並行に延びることを特 徴とする請求の範囲第２項に記載の直接アクセス記憶装置。 ５．前記前置増幅器手段はシングル・エンド前記増幅器であり、前記共通読取リ ターン信号線は基準電位にあることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第４項の １つに記載の直接アクセス記憶装置。 ６．Ｎ個の連続したＭＲ変換手段を含み、Ｎが偶数の場合は前記可撓ケーブル手 段はＮ／２個の共通読取リターン線を含み、Ｎが奇数の場合は前記可撓ケーブル 手段は（Ｎ−１）／２個の共通読取リターン線を含むことを特徴とする請求の範 囲第１項乃至第５項の１つに記載の直接アクセス記憶装置。 ７．前記可撓ケーブル手段は更に第２の読取信号線を含み、前記共通読取リター ン信号線は前記読取信号線のペアの間で前記読取信号線とほぼ並行して延びるこ とを特徴とする請求の範囲第２項に記載の直接アクセス記憶装置。 ８．前記共通読取リターン信号線は基準電位に接続されることを特徴とする請求 の範囲第７項に記載の直接アクセス記憶装置。 ９．前記可撓ケーブル手段は前記共通読取リターン信号線の合計数に比例した幅 の減少を有することを特徴とする請求の範囲第７項に記載の直接アクセス記憶装 置。 １０．前記可撓ケーブル手段は前記共通読取リターン信号線の合計数に比例した 幅の増加を有し、前記前置増幅器手段は前記共通読取リターン信号線の合計数に 比例した入出力（Ｉ／Ｏ）の減少を有することを特徴とする請求の範囲第７項に 記載の直接アクセス記憶装置。